삼성전자가 스페이스X를 겨냥한 위성 통신용 인공지능(AI) 모뎀 칩을 개발 중인 것으로 확인됐다. 반도체(DS) 부문 핵심 임원이 최근 스페이스X와 만나 칩 관련 정보와 개발 현황을 공유한 것으로 알려졌다. 저궤도 위성과 단말기를 바로 연결하는 데 필요한 신개념 반도체다. 지상 기지국을 반드시 거쳐야 하는 기존 통신산업의 근간을 뿌리째 흔들 수 있는 기술로 2040년 740조원 규모로 성장할 것으로 예상된다. 삼성이 스페이스X가 구축하는 공급망에 선제적으로 진입하기 위해 속도를 내고 있다는 분석이 나온다.
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23일 한국경제신문이 단독 입수한 삼성전자 시스템LSI 사업부의 학회 발표 자료에 따르면 삼성은 모뎀 칩에 AI 가속기(NPU)를 장착한 ‘엑시노스 모뎀’을 개발하고 있다. 스페이스X가 약 1만 기를 쏘아 올린 저궤도 위성(LEO)을 지상 단말기에 바로 연결하려면 기존 칩으로는 한계가 뚜렷하다. 위성의 움직임과 통신 빔의 상태를 실시간으로 예측하고 신호 연결성을 극대화할 수 있는 AI 기능이 필수다. 삼성은 엑시노스 모뎀이 기존 제품보다 통신 빔 식별 및 채널 예측·결정 능력에서 각각 55배, 42배 뛰어나다는 결과값을 확보한 것으로 알려졌다.

삼성의 타깃 고객은 스타링크를 운영하는 스페이스X다. 이 사안에 정통한 관계자는 “스페이스X가 구축하고 있는 6세대(6G) 통신 비(非)지상망(NTN) 부품 공급망에 진입하기 위한 양사의 협의가 이미 시작됐다”고 말했다. 6G NTN은 단 0.1초라도 끊김 현상이 발생하지 않아야 하는 자율주행, 휴머노이드 로봇 활성화를 위한 필수 인프라다.

삼성전자와 테슬라의 밀월 관계는 갈수록 깊어지고 있다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 22일(현지시간) 테슬라의 3분기 실적발표 콘퍼런스콜에서 “삼성전자와 TSMC 모두 테슬라의 AI5 칩을 만들 것”이라고 밝혔다.

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삼성전자가 인공지능(AI)을 적용한 신개념 모뎀 칩을 개발하려는 이유는 스페이스X가 주도하는 차세대 위성통신 시장에 하루라도 빨리 올라타야 한다는 판단에서다. 일론 머스크 테슬라·스페이스X 최고경영자(CEO)는 저궤도 위성을 최대한 많이 쏘아 올려 이를 통해 자율주행·휴머노이드 로봇 등의 ‘완전한 상용화’를 구현하려 하고 있다. 업계 관계자는 23일 “삼성과 스페이스X의 협력이 결실을 맺는다면 AI 데이터센터용 반도체에 한국이 고대역폭메모리(HBM)를 공급하고 있는 것 이상의 가치를 창출할 수 있을 것”이라고 관측했다.

◇ 삼성, 차세대 모뎀 칩 강자로 부상

차세대 위성통신 시장은 스페이스X가 인프라를 사실상 독점하고 있지만, 모뎀 칩을 누가 선점할 것이냐는 아직 ‘무주공산’인 상황이다. 엔비디아, 브로드컴 등 AI 칩 강자들도 모뎀 칩 분야에서는 퀄컴, 삼성전자 등의 장벽에 막혀 시장 진입에 실패했다. 아직 뚜렷한 규칙과 주도 기업이 없는 위성통신용 AI 모뎀 칩 시장에서 삼성이 AI 가속기(NPU)를 장착한 ‘엑시노스 모뎀’으로 ‘사실상 표준’을 확립할 가능성이 높다는 전망이 나오는 이유다. 모뎀 칩은 스마트폰이 네트워크(3G·4G·5G)와 통신할 수 있도록 해주는 핵심 반도체다.

삼성은 모뎀 칩 시장에서 자체 기술력을 보유한 몇 안 되는 기업이다. 구글 픽셀폰에 지상 기지국을 거치지 않고 위성과 단말기를 연결하는 비지상망네트워크(NTN)용 모뎀을 공급한 경험도 있다. 다만 글로벌 시장에선 여전히 퀄컴이 절대 강자로 군림하고 있다. 5세대(5G) 모뎀 기술의 표준 특허(IPR) 보유량이 압도적인 데다 글로벌 통신사와의 호환성 검증 네트워크도 탄탄하게 구축해놨다. 중저가 휴대폰용 모뎀 칩을 만드는 대만 미디어텍도 강력한 경쟁자다.

삼성이 스페이스X의 위성통신용 AI 모뎀 칩 공급사로 확정되면 전에 없던 광대한 시장을 확보하게 된다. 업계 관계자는 “삼성은 엑시노스라는 자체 모뎀 칩을 갖고 있지만 대부분 스마트폰 갤럭시에 장착하는 등 외부 고객사를 확보하는 데 어려움을 겪어왔다”며 “퀄컴, 미디어텍 등 경쟁사보다 빨리 AI 모뎀 칩 시장을 선점한다면 기존과는 완전히 다른 상황이 펼쳐질 것”이라고 관측했다.

◇ 성능 고도화로 NPU 경쟁력 강화

전문가들은 향후 경쟁 판도가 2년 안에 결정될 것으로 전망한다. 머스크 CEO가 저궤도 위성을 활용한 음성·데이터 서비스를 본격적으로 시작하려는 시점을 “(올해를 기준으로) 2년 이내”라고 반복해 말하고 있어서다. 삼성도 이 같은 스케줄에 맞춰 AI 모뎀 칩 개발에 속도를 내고 있다. 이정원 삼성전자 시스템LSI 부사장은 최근 열린 비공개 학술대회인 ‘ISOCC 2025’에 참석해 “AI 모뎀 칩의 위성 신호 예측 기능은 2027년, 신호 패턴 학습 기능은 2028년께 구현될 것”이라고 밝혔다. 업계에서 예상하는 6세대(6G) NTN 시장 개화 시점과 대체로 일치한다.

삼성전자 시스템LSI 사업부는 수년 전부터 NPU를 자체 개발해왔다. 자사의 스마트폰용 애플리케이션프로세서(AP) 엑시노스 시리즈에 적용하면서 성능을 고도화했다. 2018년 출시한 ‘엑시노스 9 9820’에 처음으로 NPU 회로를 도입했다. 이후 지속적으로 NPU 역량을 강화하고 있다. 2019년에는 NPU 개발 인력을 2030년까지 현재의 열 배 수준으로 확대하겠다는 목표도 발표했다.

내년 초 출시 예정인 삼성전자 플래그십 스마트폰 갤럭시 S26에 들어갈 ‘엑시노스 2600’ AP에도 NPU가 적용된다.


[출처]=한경닷컴